基于电池总重量。根据报告的数据计算,Chang 研究小组通过使用内部铆钉实现了 131 Wh kg 1 (包括电池总重量)和 9.6 GPa 的弯曲模量。13然而,制造过程变得更加复杂。其他研究分别实现了 12.8 GPa 21 和 5.7 GPa 22 的拉伸模量,比能分别为 181.5 和 159 Wh kg 1,但仅包括活性电极材料的质量。如果包含其他组件(例如集电器、隔膜、电解质和包装),如此高的比能将显著下降(例如,40% – 60%)。在这项工作中,我们提出了一种准固体聚合物基电解质(QSPE),它具有适用于结构电池的良好结构和电化学性能。它由三官能丙烯酸酯单体和双盐电解质混合物组成,可在55°C的低温下进行热原位聚合。聚合后的电解质具有1.2 mS cm-1的良好离子电导率、176 MPa的弯曲模量和2.7 MPa的强度。因此,它可以有效地将负载从一层转移到另一层,而不会显著损害离子传输(图1A)。此外,这种电解质与NMC532正极和石墨负极都很稳定,因为我们在500次循环中实现了稳定循环,容量保持率为91%。采用这种QSPE和碳纤维织物/环氧复合材料封装,我们实现了显著提高的21.7 GPa的弯曲模量和184 MPa的弯曲强度,以及基于总电池质量的127 Wh kg-1的高比能。机械性能要低得多
摘要:这项研究研究了在水分和冷冻率的环境暴露条件下,大型3D打印的热塑性复合物质系统的耐用性。。 (CF/ABS)。在加速暴露之后,水分吸收,延伸系数和相关机械性能的降低(经臂强度和弯曲模量)。结果表明,与常规的聚合物复合材料相比,由基于生物的热塑性聚合物复合材料制成的大型3D打印零件更容易受到水分和冷冻 - 丝丝暴露的影响,并具有较高的水分吸收和机械性能的降低。
虽然Torlon Pai固有地提供了高强度,但Torlon 7130中的30%碳纤维增强量显着提高了其结构特性。其在23°C下为19,900 MPa的弯曲模量高于玻璃增强的Torlon Pai,Pi(Polyimide)和纤维增强的PTFE。它还胜过与相同的碳纤维含量配制的窥视。最值得注意的是,Torlon 7130在232°C下保留了令人印象深刻的15,700 MPa,远远超出了PEEK和PEI和PEI(PEYEREMIDE)聚合物等级的玻璃转换温度极限。(表3)。
机械性能 公制 英制 注释 硬度,肖氏 D 70 70 ASTM D2240 拉伸强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D638 65°C (150°F) 时的拉伸强度 2.76 MPa 400 psi ASTM D638 断裂伸长率 400 % 400 % ASTM D638 屈服伸长率 12 % 12 % ASTM D638 拉伸模量 1.38 GPa 200 ksi ASTM D638 弯曲强度 31.7 MPa 4600 psi ASTM D790 弯曲模量 1.20 GPa 174 ksi ASTM D790 压缩强度 31.7 MPa 4600 psi 10% 变形; ASTM D695 压缩模量 0.689 GPa 100 ksi ASTM D695 缺口悬臂梁冲击强度 0.694 J/cm 1.30 ft-lb/in ASTM D256 A 型动态摩擦系数 0.20 0.20 干燥状态下与钢表面接触;QTM55007
本研究旨在利用工业废料,如发泡聚苯乙烯包装废料 (EPS) 和废旧轮胎废料,生产出一种新的复合材料。新型复合材料 RTPC(橡胶轮胎聚苯乙烯复合材料)是废旧轮胎中的橡胶颗粒作为增强材料,以及通过回收 EPS 和汽油获得的基质的混合物。在本研究中,考虑了几种基质/增强材料重量比例(25%、30% 和 35%)和几种增强材料粒度(2-3、3-4 和 4-5 毫米)。进行了物理、机械和热特性分析,以确定复合材料的密度、弯曲模量、最大应力和热导率。根据得到的结果,得到的 RTPC 材料被认为是一种密度在 500 到 600 kg/m 3 之间的轻质材料。 RTPC 材料的热特性测试还表明,RTPC 是一种绝缘材料,导热系数在 0.22 至 0.23 W/mK 之间。另一方面,三点弯曲测试表明,RTPC 材料的弯曲性能较差。RTPC 材料可用作建筑施工领域的良好隔热材料。如果 RTPC 材料的机械性能得到改善,则可将其用作夹层结构中的结构部件,用于其他应用。
为研究玻璃珠增强热塑性塑料的弹性和粘弹性力学行为,用脉冲激励技术 (IET)、动态力学分析 (DMA) 和拉伸试验 (TT) 测试了两种复合材料。在 20 至 200°C 的温度范围内,以 1、2、5、10 和 20 Hz 的频率对纯聚酰胺 66 和聚对苯二甲酸丁二醇酯及其复合材料 (分别为 30/40 wt-% 和 20/30 wt-%) 进行了 3 点弯曲 DMA 测试。Williams、Landel 和 Ferry (WLF) 理论允许通过确定样品在室温下的特征频率,将频率相关的“破坏性” DMA 测量的弯曲模量与弯曲模式下的非破坏性 IET 测量进行比较。同样,将纵向模式下的 IET 模量与应变率为 1、10 和 100 %/min 的 TT 杨氏模量进行了比较。两种比较都提供了与标准偏差高度一致的模量。此外,还采用了立方体中的立方体模型方法来模拟界面粘附效应,并计算出不同测量技术的合理粘附系数 k adh。
印尼市场上出售的聚合物基质复合屋面材料通常由 30%wt 短切毡玻璃纤维嵌入不饱和聚酯树脂中,并填充 30 PHR 碳酸钙。这项研究的目的是评估天然苎麻纤维是否有可能取代玻璃纤维。在研究的第一阶段,我们比较了印尼丰富的三种天然纤维:香蕉茎纤维、甘蔗渣和苎麻。结果表明苎麻纤维的性能最佳。其弯曲强度、弯曲模量和冲击韧性最高,分别为 191.57 MPa、6691 MPa 和 0.056 J/mm²。在第二阶段,我们生产了与商用屋面材料成分相同的复合材料样品,但用苎麻纤维代替了玻璃纤维。与不含苎麻纤维的材料相比,用苎麻纤维增强的复合材料的抗拉强度从 34.62 MPa 增加到 47.53 MPa,14 天内的最大吸水率从 1.145% 增加到 3.746%,声音传输等级从 23 dB 提高到 26 dB。此外,苎麻纤维对复合材料的密度没有显著影响。然而,加入苎麻纤维会导致弹性模量从 1630 MPa 降低到 1324 MPa,TGA 检测中的质量损失更高,为 86.95%,而 74.65% 则为 74.65%。苎麻纤维复合材料达到了 40 MPa 抗拉强度的最低屋顶要求,因此有可能取代玻璃纤维。
大自然是科学家取之不尽的灵感源泉。仿生方法的发展目标是重现生物体所表现出的特定特征,以实现目标功能。合成生物学从生物系统中汲取灵感,目的是重新设计它们,甚至构想出具有特定能力的新型人工生物系统。这种自下而上的方法导致了人工细胞和组织的制造 1-4 。这种方法不仅有利于开发有前景的生物医学或制药应用,而且对基础研究也很有价值。人工细胞的操作适用于研究细胞特性或细胞机制,由于其固有的复杂性或多因素性 5-7 ,使用活细胞来解决这些问题具有挑战性。在这种背景下,人们开发出了多种简化的仿生人工细胞,其复杂程度降低。虽然这些细胞模型在结构上可以多种多样(液滴、凝聚层、脂质体、聚合物囊泡 1,8 ),但巨型单层囊泡 (GUV) 是最相关的仿生原型之一 9 。GUV 由磷脂半透性双层构成。生化膜成分可以通过使用特定的脂质混合物和加入膜蛋白来随意丰富。然而,GUV 是还原论的细胞模型,因为它们是被动物体,不能主动移动、交换,也不能表现出机械转导机制、繁殖或死亡。囊泡是软物体,其膜弯曲模量约为
摘要在这项研究中,研究了添加到芳香纤维/环氧复合材料对这些复合材料机械性能的石墨烯量的影响。在研究中,将石墨烯纳米颗粒以四种不同的速率添加到环氧基矩阵中,并通过机械方法混合,然后使用手部铺铺和真空输注方法获得5层芳香芳烃环氧石墨烯复合板。样品进行弯曲测试和ASTM D3039进行拉伸测试,并进行了三分弯曲和拉伸测试。显微结构检查是在宏观显微镜下进行的。研究后,观察到在产生的复合材料的微观结构中发生了聚集。确定将石墨烯添加到芳香环氧树脂复合材料中提高了弯曲强度和弯曲模量,在添加了1%石墨烯的样品中观察到了最高的弯曲应力。与未依存的复合材料相比,弯曲强度在该样品中增加了约64%。此外,在未凝聚的样品中测量了最高的拉伸强度,在添加0.25%的石墨烯之后,由于结构中发生的石墨烯的聚集,拉伸强度降低了。关键字:石墨烯纳米颗粒,机械性能,芳香纤维,环氧复合材料
自 20 世纪 50 年代以来,全球已生产了 83 亿吨 (Bt) 原生塑料,其中约 5 Bt 已作为废物堆积在海洋和其他自然环境中,对整个生态系统构成严重威胁。显然,我们需要可持续的生物基替代品来替代传统的石油衍生塑料。迄今为止,由未加工的生物材料制成的生物塑料存在异质和非内聚性形态的问题,这导致其机械性能较弱且缺乏可加工性,阻碍了其工业化应用。本文介绍了一种快速、简单且可扩展的工艺,可将原始微藻转化为自粘合、可回收、可在家庭堆肥的生物塑料,其机械性能优于其他生物基塑料(如热塑性淀粉)。经过热压,数量众多且具有光合作用的藻类螺旋藻会形成具有黏性的生物塑料,其弯曲模量和强度分别在 3-5 GPa 和 25.5-57 MPa 范围内,具体取决于预处理条件和纳米填料的添加。这些生物塑料的可加工性以及自熄性使其成为消费塑料的有希望的候选材料。机械回收和土壤中的快速生物降解被证明是报废选项。最后,从全球变暖潜力的角度讨论了环境影响,强调了使用螺旋藻等碳负性原料制造塑料的好处。